Les pointes de silicium innovantes développées par l’URV et l’Université RMIT neutralisent efficacement 96 % des virus, promettant des laboratoires et des établissements de soins de santé plus sûrs. L’image montre un virus sur une surface nanostructurée. Crédit : ACS Nano
Un projet de recherche international auquel l’URV a participé a conçu et fabriqué une surface aux propriétés virucides mais n’utilisant aucun produit chimique.
Une équipe de chercheurs de l’URV et de l’Université RMIT (Australie) a conçu et fabriqué une surface qui utilise des moyens mécaniques pour atténuer le potentiel infectieux des virus. Fabriquée en silicium, la surface artificielle est constituée d’une série de minuscules pointes qui endommagent la structure des virus lorsqu’ils entrent en contact avec elle.
La recherche a révélé comment ces processus fonctionnent et qu’ils sont efficaces à 96 %. Utiliser cette technologie dans des environnements où se trouvent des matières biologiques potentiellement dangereuses rendrait les laboratoires plus faciles à contrôler et plus sûrs pour les professionnels qui y travaillent.
Le processus de création de surfaces virucides
Spike les virus pour les tuer. Ce concept en apparence simple nécessite une expertise technique considérable et présente un grand avantage : un potentiel virucide élevé qui ne nécessite pas l’utilisation de produits chimiques.
Le processus de fabrication des surfaces virucides commence par une plaque métallique lisse, qui est bombardée d’ions pour éliminer stratégiquement la matière. Le résultat est une surface remplie d’aiguilles de 2 nanomètres d’épaisseur – 30 000 pourraient tenir dans un cheveu – et de 290 de hauteur.
«Dans ce cas, nous avons utilisé du silicium car il est techniquement moins compliqué que d’autres métaux», explique Vladimir Baulin, chercheur au département de chimie physique et inorganique de l’URV.
Inspiration de la nature et d’études spécifiques sur des virus
Ce procédé n’est pas nouveau pour Baulin, qui étudie depuis dix ans des méthodes mécaniques de contrôle des micro-organismes pathogènes inspirées du monde naturel : « Les ailes des insectes comme les libellules ou les cigales ont une structure nanométrique qui peut percer les bactéries et les champignons, » il explique.
Dans ce cas, cependant, les virus sont d’un ordre de grandeur plus petits que les bactéries, de sorte que les aiguilles doivent être d’autant plus petites si elles veulent avoir un effet sur elles. Un exemple en est le hPIV-3, objet d’étude de cette recherche, qui provoque des infections respiratoires telles que la bronchiolite, la bronchite ou la pneumonie. Les virus dits parainfluenza sont responsables d’un tiers de toutes les infections respiratoires aiguës et sont associés à des infections des voies respiratoires inférieures chez les enfants.
« En plus d’être un élément épidémiologiquement important virusc’est un virus modèle, sûr à manipuler, car il ne provoque pas de maladies potentiellement mortelles chez les adultes », explique Baulin.
Méthodologie et efficacité de la recherche
Le processus par lequel les virus perdent leur capacité infectieuse lorsqu’ils entrent en contact avec la surface nanostructurée a été analysé en termes théoriques et pratiques par l’équipe de recherche. Les chercheurs de l’URV, Vladimir Baulin et Vassil Tzanov, ont utilisé la méthode des éléments finis – une méthode informatique qui divise la surface du virus et traite chaque fragment indépendamment – pour simuler les interactions entre les virus et les aiguilles et leurs conséquences. Dans le même temps, les chercheurs de l’Université RMIT ont effectué une analyse expérimentale pratique, exposant le virus à la surface nanostructurée et observant les résultats.
Applications potentielles et amélioration de la sécurité
Les résultats montrent que cette méthode est extrêmement efficace et neutralise 96 % des virus entrant en contact avec la surface dans un délai de six heures. L’étude a confirmé que les surfaces ont un effet virucide en raison de la capacité des aiguilles à détruire ou à neutraliser les virus en endommageant leur structure externe ou en perçant la membrane.
L’utilisation de cette technologie dans des environnements à risque tels que des laboratoires ou des centres de santé dans lesquels se trouvent du matériel biologique potentiellement dangereux permettrait de contenir plus facilement les maladies infectieuses et rendrait ces environnements plus sûrs pour les chercheurs, les agents de santé et les patients.
